По мнению учёных, изначально Челябинский метеорит представлял собой астероид , весом 11-13 тонн, и размером около 20 метров (с 6-этажный дом). Но большая часть его веса сгорела при входе в атмосферу Земли. Мощность взрыва, произошедшего в момент входа метеорита в плотные слои атмосферы, по оценкам NASA составила от 300 до 500 килотонн, что примерно в двадцать раз превосходит мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Многие фрагменты найдены на территории Челябинской области. Наиболее крупные из фрагментов были подняты со дна озера Чебаркуль. Самый большой осколок хранится в Государственном историческом музее Южного Урала.
Метеорит относится к классу обыкновенных хондритов LL5 (наименее распространённая группа обыкновенных хондритов, с общим содержанием железа 19-22 % и 0,3-3 % металлического железа). Ранее метеориты такого типа в России не встречались.
По предварительным данным, возраст материнского тела (объекта, частью которого первоначально был метеорит) превышает 4 миллиарда лет.
В мае 2014 года ученые из Сибирского отделения РАН и Новосибирского государственного университета вместе с японскими учеными, изучив состав фрагментов метеорита, установили, что метеорит содержал в себе жадеит, который в состав небесных тел входит крайне редко и формируется при наличии сильного давления (около 12 гигапаскалей) и высокой температуры (до 2000°С). Вследствие этого они сделали вывод, что челябинский метеорит около 10 млн лет назад пережил столкновение в космическом пространстве, после которого его траектория и пересеклась с Землёй.